数学建模代码(三种场景下视频目标提取).zip

时间: 2023-05-13 13:04:03 浏览: 136
这个压缩文件包含三个场景的视频目标提取的数学建模代码。 首先,视频目标提取是计算机视觉领域的重要研究方向之一,它用于识别和跟踪视频中的物体。此代码基于数学建模的方法,结合了图像处理、机器学习等技术,实现了对不同场景下的视频目标的有效提取和跟踪。 第一个场景是室内环境中的运动物体,代码使用了背景差分算法,并结合了连通区域分析和形态学操作,来提取出视频中的运动物体。在对比度较高的视频中,效果较好。 第二个场景是室外环境中的交通车辆,代码使用了基于帧间差分的算法,并结合了光流算法和轮廓分析,来实现对车辆的有效识别和跟踪。在车流量较大的情况下,效果较好。 第三个场景是水下环境中的鱼群,代码使用了基于颜色分割的算法,并结合了轮廓分析和跟踪算法,来提取出视频中的鱼群。在对比度较低的水下视频中,效果较好。 这些代码的实现采用了MATLAB编程语言,需要一定的编程基础和图像处理知识。对于视频目标提取方向的研究人员,这些代码可以提供一定的参考和借鉴,也可以作为开发相关应用程序的基础。
阅读全文

相关推荐

zip
MATLAB视频的前景目标提取; 视频的前景目标提取 视频监控是中国安防产业中最为重要的信息获取手段。随着“平安城市”建设的顺利开展,各地普遍安装监控摄像头,利用大范围监控视频的信息,应对安防等领域存在的问题。近年来,中国各省市县乡的摄像头数目呈现井喷式增长,大量企业、部门甚至实现了监控视频的全方位覆盖。如北京、上海、杭州监控摄像头分布密度约分别为71、158、130个/平方公里,摄像头数量分别达到115万、100万、40万,为我们提供了丰富、海量的监控视频信息。 目前,监控视频信息的自动处理与预测在信息科学、计算机视觉、机器学习、模式识别等多个领域中受到极大的关注。而如何有效、快速抽取出监控视频中的前景目标信息,是其中非常重要而基础的问题[1-6]。这一问题的难度在于,需要有效分离出移动前景目标的视频往往具有复杂、多变、动态的背景[7,8]。这一技术往往能够对一般的视频处理任务提供有效的辅助。以筛选与跟踪夜晚时罪犯这一应用为例:若能够预先提取视频前景目标,判断出哪些视频并未包含移动前景目标,并事先从公安人员的辨识范围中排除;而对于剩下包含了移动目标的视频,只需辨识排除了背景干扰的纯粹前景,对比度显著,肉眼更易辨识。因此,这一技术已被广泛应用于视频目标追踪,城市交通检测,长时场景监测,视频动作捕捉,视频压缩等应用中。 下面简单介绍一下视频的存储格式与基本操作方法。一个视频由很多帧的图片构成,当逐帧播放这些图片时,类似放电影形成连续动态的视频效果。从数学表达上来看,存储于计算机中的视频,可理解为一个3维数据,其中代表视频帧的长,宽,代表视频帧的帧数。视频也可等价理解为逐帧图片的集合,即,其中为一张长宽分别为的图片。3维矩阵的每个元素(代表各帧灰度图上每个像素的明暗程度)为0到255之间的某一个值,越接近0,像素越黑暗;越接近255,像素越明亮。通常对灰度值预先进行归一化处理(即将矩阵所有元素除以255),可将其近似认为[0,1]区间的某一实数取值,从而方便数据处理。一张彩色图片由R(红),G(绿),B(蓝)三个通道信息构成,每个通道均为同样长宽的一张灰度图。由彩色图片构成的视频即为彩色视频。本问题中,可仅考虑黑白图片构成的视频。在Matlab环境下,视频的读取、播放及相应基本操作程序见附件1。如采用其他编程环境,也可查阅相关资料获得相应操作程序。 题目的监控视频主要由固定位置监控摄像头拍摄,要解决的问题为提取视频前景目标。请通过设计有效的模型与方法,自动从视频中分离前景目标。注意此类视频的特点是相对于前景目标,背景结构较稳定,变化幅度较小,可充分利用该信息实现模型与算法设计。 请你们查阅相关资料和数据,结合视频数据特点,回答下列问题: 问题1:对一个不包含动态背景、摄像头稳定拍摄时间大约5秒的监控视频,构造提取前景目标(如人、车、动物等)的数学模型,并对该模型设计有效的求解方法,从而实现类似图1的应用效果。(附件2提供了一些符合此类特征的监控视频) 图1 左图:原视频帧;右图:分离出的前景目标 问题2:对包含动态背景信息的监控视频(如图2所示),设计有效的前景目标提取方案。(附件2中提供了一些符合此类特征的典型监控视频) 图2 几种典型的动态视频背景,:树叶摇动,水波动,喷泉变化,窗帘晃动 问题3:在监控视频中,当监控摄像头发生晃动或偏移时,视频也会发生短暂的抖动现象(该类视频变换在短时间内可近似视为一种线性仿射变换,如旋转、平移、尺度变化等)。对这种类型的视频,如何有效地提取前景目标?(附件2中提供了一些符合此类特征的典型监控视频) 问题4:在附件3中提供了4组视频(avi文件与mat文件内容相同)。请利用你们所构造的建模方法,从每组视频中选出包含显著前景目标的视频帧标号,并将其在建模论文正文中独立成段表示。务须注明前景目标是出现于哪一个视频(如Campus视频)的哪些帧(如241-250,421-432帧)。 注:强烈建议深刻考虑问题内涵,建造合理、高效的数学模型和求解方法,鼓励进行具有开放思路与创新思维的探索性尝试。 参考文献: [1] Andrews Sobral & Antoine Vacavant, A comprehensive review of background subtraction algorithms evaluated with synthetic and real videos, Computer Vision and Image Understanding, Volume 122, May 2014, Pages 4-21 [2] B. Lee and M. Hedley, “Background estimation for video surveillance,” IVC

最新推荐

recommend-type

Android实现文件或文件夹压缩成.zip格式压缩包

.zip格式是一种常见的压缩文件格式,使用广泛,例如我们在下载软件或文件时,通常会下载.zip格式的压缩包。那么如何在Android中实现文件或文件夹的压缩成.zip格式压缩包呢? 答案是使用Java的ZipOutputStream和Zip...
recommend-type

Python项目-自动办公-56 Word_docx_格式套用.zip

Python课程设计,含有代码注释,新手也可看懂。毕业设计、期末大作业、课程设计、高分必看,下载下来,简单部署,就可以使用。 包含:项目源码、数据库脚本、软件工具等,该项目可以作为毕设、课程设计使用,前后端代码都在里面。 该系统功能完善、界面美观、操作简单、功能齐全、管理便捷,具有很高的实际应用价值。
recommend-type

深入了解Django框架:Python中的网站开发利器

资源摘要信息:"Django 是一个高级的 Python Web 框架,它鼓励快速开发和干净、实用的设计。它负责处理 Web 开发中的许多常见任务,因此开发者可以专注于编写应用程序,而不是重复编写代码。Django 旨在遵循 DRY(Don't Repeat Yourself,避免重复自己)原则,为开发者提供了许多默认配置,这样他们就可以专注于构建功能而不是配置细节。" 知识点: 1. Django框架的定义与特点:Django是一个开源的、基于Python的高级Web开发框架。它以简洁的代码、快速开发和DRY原则而著称。Django的设计哲学是“约定优于配置”(Conventions over Configuration),这意味着它为开发者提供了一系列约定和默认设置,从而减少了为每个项目做出决策的数量。 2. Django的核心特性:Django具备许多核心功能,包括数据库模型、ORM(对象关系映射)、模板系统、表单处理以及内容管理系统等。Django的模型系统允许开发者使用Python代码来定义数据库模式,而不需要直接写SQL代码。Django的模板系统允许分离设计和逻辑,使得非编程人员也能够编辑页面内容。 3. Django的安全性:安全性是Django框架的一个重要组成部分。Django提供了许多内置的安全特性,如防止SQL注入、跨站请求伪造(CSRF)保护、跨站脚本(XSS)防护和密码管理等。这些安全措施大大减少了常见Web攻击的风险。 4. Django的应用场景:Django被广泛应用于需要快速开发和具有丰富功能集的Web项目。它的用途包括内容管理系统(CMS)、社交网络站点、科学数据分析平台、电子商务网站等。Django的灵活性和可扩展性使它成为许多开发者的首选。 5. Django的内置组件:Django包含一些内置组件,这些组件通常在大多数Web应用中都会用到。例如,认证系统支持用户账户管理、权限控制、密码管理等功能。管理后台允许开发者快速创建一个管理站点来管理网站内容。Django还包含缓存系统,用于提高网站的性能,以及国际化和本地化支持等。 6. Django与其他技术的整合:Django能够与其他流行的技术和库无缝整合,如与CSS预处理器(如SASS或LESS)配合使用,与前端框架(如React、Vue或Angular)协同工作,以及与关系型数据库(如PostgreSQL、MySQL)以及NoSQL数据库(如MongoDB)集成。 7. Django的学习与社区资源:Django有一个活跃的社区和丰富的学习资源,包括官方文档、社区论坛、教程网站和大量的书籍。对于初学者来说,Django的官方教程是一个很好的起点,它会引导开发者从基础到创建一个完整的Django项目。 8. Django版本和兼容性:Django遵循语义化版本控制,每个版本都有特定的稳定性和新特性。开发者需要根据自己的项目需求选择合适的Django版本。同时,为了确保项目的正常运行,需要关注Django版本更新的兼容性问题,并根据需要进行代码调整或升级。 9. Django与Python的关系:作为Python的Web框架,Django充分利用了Python语言的简洁和易读性。随着Python语言的发展,Django也在不断更新,以支持最新的Python语言特性。Django和Python之间的紧密集成使得两者相辅相成。 10. Django的扩展和插件:Django的生态系统中存在大量扩展和插件,这些扩展覆盖了从支付处理、API开发到数据分析的各种领域。开发者可以通过使用这些扩展和插件,加速开发流程,降低开发难度。 通过以上知识点的总结,可以全面了解Django框架的各个方面,从其基本概念到应用场景,再到如何与Python和其他技术整合,以及社区支持和版本管理等。对于希望从事Web开发的开发者来说,掌握Django将是一个宝贵的技能,它能够帮助开发者高效地构建复杂的Web应用。
recommend-type

管理建模和仿真的文件

管理Boualem Benatallah引用此版本:布阿利姆·贝纳塔拉。管理建模和仿真。约瑟夫-傅立叶大学-格勒诺布尔第一大学,1996年。法语。NNT:电话:00345357HAL ID:电话:00345357https://theses.hal.science/tel-003453572008年12月9日提交HAL是一个多学科的开放存取档案馆,用于存放和传播科学研究论文,无论它们是否被公开。论文可以来自法国或国外的教学和研究机构,也可以来自公共或私人研究中心。L’archive ouverte pluridisciplinaire
recommend-type

Thermo-calc中文版:预测材料热膨胀行为的精确科学

![Thermo-calc中文版:预测材料热膨胀行为的精确科学](https://thermocalc.com/wp-content/uploads/2022/05/thermo-calc-release-2022b-social-media-v02-1000x563-1.png) 参考资源链接:[Thermo-Calc中文用户指南:入门与精通](https://wenku.csdn.net/doc/5hpcx03vej?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. Thermo-calc中文版概述 Thermo-calc中文版作为材料科学领域内的重要工具,其核心功能是帮助
recommend-type

5.1输出一个整数的逆序数

在编程中,将一个整数的逆序数是指按照位权从右到左读取数字得到的新数。例如,整数123的逆序数就是321。这里有一种常见的做法是通过循环或递归来逐位取出并累加: 1. **迭代法**: ```python def reverse_number(n): rev = 0 while n > 0: rev = rev * 10 + n % 10 n = n // 10 return rev # 示例 print(reverse_number(123)) # 输出:321 ```
recommend-type

Spring Boot集成框架示例:深入理解与实践

资源摘要信息:"Spring Boot子的例子是一个展示如何将Spring Boot与不同框架集成的实践案例集合。Spring Boot是基于Spring的框架,旨在简化Spring应用的创建和开发过程。其设计目标是使得开发者可以更容易地创建独立的、生产级别的Spring基础应用。Spring Boot提供了一个快速启动的特性,可以快速配置并运行应用,无需繁琐的XML配置文件。 Spring Boot的核心特性包括: 1. 自动配置:Spring Boot能够自动配置Spring和第三方库,它会根据添加到项目中的jar依赖自动配置Spring应用。例如,如果项目中添加了H2数据库的依赖,那么Spring Boot会自动配置内存数据库H2。 2. 起步依赖:Spring Boot使用一组称为‘起步依赖’的特定starter库,它们是一组集成了若干特定功能的库。这些起步依赖简化了依赖管理,并且能够帮助开发者快速配置Spring应用。 3. 内嵌容器:Spring Boot支持内嵌Tomcat、Jetty或Undertow容器,这意味着可以不需要外部容器即可运行应用。这样可以在应用打包为JAR文件时包含整个Web应用,简化部署。 4. 微服务支持:Spring Boot非常适合用于微服务架构,因为它可以快速开发出独立的微服务。Spring Boot天然支持与Spring Cloud微服务解决方案的集成。 5. 操作简便:Spring Boot提供一系列便捷命令行操作,例如spring-boot:run,这可以在开发环境中快速启动Spring Boot应用。 6. 性能监控:Spring Boot Actuator提供了生产级别的监控和管理特性,例如应用健康监控、审计事件记录等。 标签中提到的Java,意味着这个例子项目是使用Java语言编写的。Java是一种广泛使用的、面向对象的编程语言,它以其跨平台能力、强大的标准库和丰富的第三方库而闻名。 压缩包子文件的文件名称列表中只有一个名称‘springboot-main’。这暗示了整个项目可能被组织为一个主项目,其中可能包含了多个模块或子模块。在Maven或Gradle构建系统中,一个主项目可以包含多个子模块,每个模块负责应用中的不同部分或特性。Spring Boot允许开发者将应用分割为多个独立模块,每个模块可以有自己的配置和依赖,这对于大型应用的组织和维护非常有帮助。 从给出的信息中可以看出,springboot-main项目可能是一个包含多个集成示例的大型Spring Boot项目。开发者可以通过查看这个项目的代码示例,来学习如何将Spring Boot与各种不同的技术栈和框架集成起来,例如数据库、消息队列、搜索引擎、缓存框架等。这种集成能力是Spring Boot广泛应用在企业级应用开发中的一个重要原因。 综合以上信息,可以得出Spring Boot子的例子是一个很好的资源,用于学习如何利用Spring Boot的优势来快速开发出能够与其他框架无缝集成的应用程序。"
recommend-type

"互动学习:行动中的多样性与论文攻读经历"

多样性她- 事实上SCI NCES你的时间表ECOLEDO C Tora SC和NCESPOUR l’Ingén学习互动,互动学习以行动为中心的强化学习学会互动,互动学习,以行动为中心的强化学习计算机科学博士论文于2021年9月28日在Villeneuve d'Asq公开支持马修·瑟林评审团主席法布里斯·勒菲弗尔阿维尼翁大学教授论文指导奥利维尔·皮耶昆谷歌研究教授:智囊团论文联合主任菲利普·普雷教授,大学。里尔/CRISTAL/因里亚报告员奥利维耶·西格德索邦大学报告员卢多维奇·德诺耶教授,Facebook /索邦大学审查员越南圣迈IMT Atlantic高级讲师邀请弗洛里安·斯特鲁布博士,Deepmind对于那些及时看到自己错误的人...3谢谢你首先,我要感谢我的两位博士生导师Olivier和Philippe。奥利维尔,"站在巨人的肩膀上"这句话对你来说完全有意义了。从科学上讲,你知道在这篇论文的(许多)错误中,你是我可以依
recommend-type

Thermo-calc中文版:全面掌握材料相变的热力学秘籍

![Thermo-calc中文版:全面掌握材料相变的热力学秘籍](https://thermocalc.com/wp-content/uploads/2022/05/thermo-calc-release-2022b-social-media-v02-1000x563-1.png) 参考资源链接:[Thermo-Calc中文用户指南:入门与精通](https://wenku.csdn.net/doc/5hpcx03vej?spm=1055.2635.3001.10343) # 1. 热力学基础与相变概述 ## 1.1 热力学第一定律与能量守恒 热力学是研究能量转换和物质属性变化的科学。在
recommend-type

用C语言输入5个double类型的值,将它们储存到一个数组中并计算每个值的倒数

在C语言中,你可以使用`scanf`函数来输入5个`double`类型的值,并通过动态内存分配创建一个数组来存储这些值。接下来,你需要遍历这个数组并对每个元素求取倒数。下面是一个简单的示例: ```c #include <stdio.h> #include <math.h> int main() { double values[5]; // 创建一个可以存储5个double的数组 int i; printf("请输入5个double类型的值:\n"); for (i = 0; i < 5; i++) { scanf("%lf", &valu